我们知道,在外加磁场的情况下,自旋的原子核会以外磁场为旋转轴而“旋进”。那么这一现象的物理解释是什么呢?
自旋系统的运动可以用薛定谔方程来进行描述
这一方程异常简单。其中,核自旋以方程|ψ﹥来进行描述。由于在外磁场条件下,核的自旋状态与时间相关,用|ψ﹥(t)来表示
而
被称作汉密尔顿算符,对应于系统的总能量,我们可以与初等物理中的E相类比。(事实上
)
在没有外加脉冲的情况下,汉密尔顿算符如下
代入上式即
这一微分方程的解为
在之前"角动量算符的引入"这一专题中,我们知道exp(-iφIz)这一形式可以用旋转算符来表示,即
因此我们可以得到在ta-tb这一时间中自旋核的运动遵循如下方程
即围绕+z方向以ωoτ的角度进行旋转!这即为旋进的产生